物联网（IoT）和工业物联网的普及率继续飙升。麦肯锡报告称，2014年，约有13％的企业报告其运营中运用了物联网技能。今日，这一数字已增长到25％。到2023年，全球运用的物联网设备数量估计将到达430亿台，是2018年运用数量的三倍。
尽管物联网传感器的远景是能够从任何地方实时监控关键资产，但长期以来，一直有一个大问题困扰着研究人员：这430亿台设备究竟如何运作？
电源问题
物联网设备需求传感器，该传感器能够观测资产的特定特点，并丈量关于它的有用数据。例如，物联网设备温度传感器能够监测生产车间的电机温度，并将该信息转发给剖析人员，或者提醒保护团队注意潜在的问题。或者传感器能够监测邻近障碍物的挨近程度，以帮助自动驾驶轿车坚持安全和正常行进。监测参数的可能性几乎是无限的——传感器能够丈量光、振荡、湿度、速度等等。
问题在于每个传感器都需求一个电源，而物联网设备的绝对数量构成了巨大的功耗。给每台设备装备电池似乎是最简略的处理方案，但这也带来了一些挑战。在416亿台设备上开发、装置和更换电池将需求太多的时刻和太多的名贵资源。相同具有挑战性的是，物联网传感器通常放置在偏远地区或危险区域的关键资产上。假如物联网设备依靠传统电源，那么出资回报率将急剧下降。
为了提高出资回报率，物联网设备需求两样东西：功耗更低的传感器和继续时刻至少10到20年的电池。
两种节能方法
为了处理这些限制，研究人员正倾向于两种节能方法：按需唤醒和能量搜集。
按需唤醒意味着物联网智能传感器只有在需求时才会发动，其余时刻，它们都处于休眠状况。例如，盯梢大楼门口行人流量的物联网设备，只有当有人走过时才会醒来。
从某种意义上说，搜集能量的物联网智能传感器是自我维持的，由于它们从日常流程中获取少量电力。在智能建筑中，装置在门把手上的传感器能够从把手的每次转动中获取机械能，并将这些能量保存到电池中。光伏电池能够通过从光中搜集能量来为物联网传感器供电。假如它们的电力耗费足够低，那么这些自我维持的物联网设备理论上能够运转几十年。
更广泛的网络需求
一个有效的物联网体系不只需求低功耗物联网设备来完结作业，而且还需求一个健壮、安全和牢靠的网络来中继和处理数据。
物联网网络整合了搜集和路由数据的网关，以及中继和处理数据的体系。数据的切当处理位置（在云中还是在边际）取决于使用的具体需求。低功耗广域网是要求掩盖较大地舆距离、低功耗的物联网智能传感器的理想选择。
物联网网络还需求中继很多数据的才能。5G网络可能特别适合这里，由于它们供给了牢靠中继传感器数据所需的速度和容量，而许多物联网使用(包括自动驾驶和机器人辅佐手术)都需求这些数据。网络安全也是一个首要问题，特别是由于物联网设备能够成为网络攻击者的轻松切入点。
物联网的未来充满无限希望，而且其选用障碍也正在逐步消除。跟着传感器寿数的延长和广域网技能的协同作业，革命性物联网使用的远景越来越挨近现实。
